CC BY
77
ским длиннохвостым сусликом, утратили свое экологическое значение из-за нарушения гидрологического режима вод. Наблюдения за состоянием животного мира, а также своевременное предупреждение возникших негативных последствий должны проводиться по специальной биомониторинговой программе;
- полное исчезновение представителей горной и предгорной ихтиофауны бассейнов рек Китоя (Восточный Саян) и Тулдуни (Становое нагорье), а также в озерных системах потребует заняться снова их воспроизводством.
Выводы. Проведенная нами экологическая оценка деятельности рудников «Холбинский» и
«Ирокиндинский» показывает, что их антропогенное воздействие пока незначительно, но со временем может оказаться весьма негативным, что будет существенно отражаться на экосистеме долин рек Китоя и Тулдуни. Для более полной оценки негативного воздействия на окружающую среду действующих рудников после завершения добычи золота необходимо использовать опыт отечественных и зарубежных предприятий, работавших по технологиям с применением в качестве растворителя золота цианистых солей и использующих для хранения технологических цианидсодержащих растворов гидротехнических сооружений.
Литература
1. Иванова О. А. Оценка влияния золото добывающего производства на горные геосистемы Восточного Саяна (на примере рудника «Холбинский»): автореф. дис. ... канд. геогр. наук. - Улан-Удэ, 2004. - 22 с.
2. Иметхенов О.А. Геосистемы высокогорной части Восточного Саяна и Северо-Восточного Прибайкалья: автореф. дис. ... канд. геогр. наук. - Улан-Удэ, 2003. - 22 с.
3. Иванова О.А., Иметхенов А.Б. Трансформация горных геосистем Восточного Саяна. - Улан-Удэ: Изд-во Бурят, гос. ун-та, 2011. - 135 с.
4. Иметхенов О.А. Современные ландшафты Бурятии. Методические подходы, пространственная организация. - Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2011. - 259 с.
5. Гнездовая орнитофауна и ландшафтное распределение птиц в долинах р. Самарты и Китоя (Восточный Саян) / Ц.З. Доржиев и др. // Орнитологические исследования в России. - Улан-Удэ: Изд-во БГУ, 2000. - Вып.2. - С. 41-54.
6. Иметхенов О.А., Хартиков Л.Н. Экологическая оценка воздействия на окружающую среду рудника «Холбинский» // Вестник Восточно-Сибирского государственного технологического университета. - Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2011. -Вып. 1.-С. 195-198 с.
Иванова Оксана Алексеевна, кандидат географических наук, докторант Бурятского государственного университета, 670000, Улан-Удэ, ул. Смолина, 24 а.
Хартиков Леонид Николаевич, аспирант Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления, 670013, Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40 В, e-mail: ecolog»@esstu/ru
Иметхенов Анатолий Борисович, доктор географических наук, профессор кафедры зоологии и экологии Бурятского государственного университета. 670000, г. Улан-Удэ, ул. Смолина, 24 a, e-mail: [email protected].
Иметхенов Олег Анатольевич, кандидат географических наук, доцент кафедры экологии и БЖД Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления. 670013, г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40В, e-mail: [email protected].
Ivanova Oksana Alekseevna, PhD in Geography, PhD, Buryat State University, 670000, Ulan-Ude, ul. Smolin 24.
Khartikov Leonid Nikolaevich, graduate of East Siberian State University of Technology and Management, 670013, Ulan-Ude, ul. Klyuchevskaya 40, e-mail: [email protected].
Imetkhenov Anatoly Borisivich, Doctor of Geographical Sciences, Department of Zoology and Ecology of the Buryat State University. 670000, Ulan-Ude, ul. Smolin, 24 a, e-mail: [email protected].
Imethenov Oleg Anatolievich, PhD in Geography, Associate Professor of Ecology and Safety of the East Siberian State University of Technology and Management. 670013, Ulan-Ude, ul. Klyuchevskaya 40V, e-mail: [email protected].
УДК 549.02:550.42(46):552.143(52)
© Е.Н. Латушкина, А.А. Рассказов
Минералогический генезис микроэлементов современных донных осадков рек урбанизированных территорий, испытывающих высокую техногенную нагрузку
(на примере Москвы-реки и малых рек Московской области)
В работе приведены результаты сравнительного анализа химического состава минеральных осадков, приуроченных к речным долинам Подмосковья, и геохимических данных руслового аллювия геосистем, подверженных высокой техногенной нагрузке, - малых рек Московской области и участка Москвы-реки.
Ключевые слова: донные отложения, русловой аллювий, урбанизированные аквальные геосистемы, минералы, генезис и миграция микроэлементов.
E.N. Latushkina, A.A. Rasskazov
Mineralogical genesis of the microelements in recent benthal deposits of urban rivers that have technogenic impact:
by the example of the Moskva river and headwaters of the Moscow region
The article demonstrates the results of the comparative analysis of the Moscow Region bottomland minerals and geochemical parameters of the channel alluvium geosystems that have technogenic impact by the example of the Moskva River within Moscow City and headwaters of the Moscow Region.
Keywords: benthal deposits, channel alluvium, urban aquatic geosystems, minerals, genesis and basinward migration of microelements.
Введение
Донные осадки аквальных геосистем формируются под воздействием природных и техногенных факторов, геологических, геоморфологических, гидрологических, гидро-геохимических условий и физико-механических, физико-
химических, биохимических и микробиологических процессов, протекающих в аквасистемах. За последние десять лет в диссертационных и иных геоэкологических исследованиях поверхностных водных объектов России (Т.Н. Алехина, А.И. Баканов, А.А. Бобко, Е.А. Галатова, М.В. Галеева, Н.Р. Журавель, В.В. Ивченко, Е.Н. Латушкина, О.А. Липатникова, И.Н. Малахов, B.C. Михалевская-Целуйко, О.Н. Нечитайло, М.В. Панина, НЛ. Симонова, О.В. Соколова, Г.Ю. Толкачев, И И. Томилина, Г.Н. Шевцова, Е.П. Янин и др.) приводятся данные о минералогическом составе аллювия, распределении и накоплении химических элементов и соединений в современных донных осадках, антропогенных источниках поступления экополлютантов в водные бассейны [1, 7, 12-14, 16, 18, 20, 22-24, 26, 28]. При этом в работах делается вывод о техногенной природе генезиса некоторых микроэлементов. В то же время природа естественного разрушения минеральных частиц и сопутствующих им примесей с последующей их аккумуляцией в литологических разностях руслового аллювия остается вне поля зрения исследователей. С целью восполнения данного пробела был проведен сравнительно-сопоставительный анализ микроэлементного состава донных минеральных отложений, встречающихся в речных долинах урбанизированных территорий. В этой связи в качестве района исследований была выбрана Московская область. Основной гипотезой исследования было выдвинуто предположение о том, что если химический состав донных отложений и минералов, встречающихся в пределах водного бассейна, испытывающего высокую техногенную нагрузку, совпадает, то микроэле-ментный состав донных отложений характеризуется не только техногенным, но и природным
генезисом, если нет - то антропогенный фактор воздействия на аквасистемы существенно превалирует над природным. Для проверки данной гипотезы:
- первое, проанализируем общую геологическую характеристику изучаемого района;
- второе, составим перечень минералов, встречающихся вблизи речных долин Подмосковья, и охарактеризуем их химический состав;
- третье, выявим микроэлементный состав донных отложений малых рек Московской области и Москвы-реки на участках, подверженных выраженной техногенной нагрузке;
- четвертое, сопоставим данные о химическом составе минералов и донных отложений рек и установим, какие минералы являются потенциальными источниками или поставщиками микроэлементов в аквасистемы.
Материалы и методы
Общая геологическая характеристика Подмосковья составлена по материалам Всероссийского научно-исследовательского геологического института им. А.П. Карпинского (ВСЕГЕИ) и Института геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН (ИГЭ РАН) - стратиграфической колонке дочет-вертичных отложений [11] и геологических карт дочетвертичных и четвертичных образований Московской области [6].
Сведения о минералогическом разнообразии Подмосковья получены из материалов, опубликованных Минералогическим музеем им. А.Е. Ферсмана РАН (коллекция В.И. Степанова «Минералы Подмосковья») и Минералогическим музеем Российского государственного геологоразведочного университета им. С. Орджоникидзе (коллекция минералов Г.П. Воларови-ча), и работ А.Г. Бехтина, Ю.А. Бурмина, Б.Б. Вагнера, А.М. Викторова, Г.П. Воларовича, А.А. Евсеева, ВЛ. Зверева, Л.И. Звягинцева, Б.О. Манучарянца, А.Б. Никифорова, В.Г. Фекли-чева, Б.Б. Шкурского [2-5, 8, 10, 15, 17, 19, 21, 25].
Данные о микроэлементном составе донных осадков участков 26 рек (Пахра, Нищенка, Ка-нопелька, Рожая, Гвозденка, Купелинка, Петри-
ца, Битца, Сосенка, Страдань, Сохна, Горкин-ская, Жданка, Ярцевка, Росторгуевка, Десна, Оранка, Незнайка, Мураниха, Ликово, Клязьма, Лами, Вяз, Протва, Осетр, Лобь) и 12 ручьев (Беляевский, Больничный, Черный, Художественный, Висенский, Свинорье, Внуковский, Апре-левский, Жодочи, Северный, Плещеевский, Промышленный) Московской области, испытывающих повышенное техногенное воздействие, были получены из публикаций Е.П. Янина [27, 28].
Образцы донных отложений отбирались на участке Москвы-реки, расположенном в пределах г. Москвы, в местах источников поступления поллютантов. Отбор осуществлялся в соответствии с требованиями ГОСТ 17.1.5.01-80.
Спектральный эмиссионный анализ применялся для определения микроэлементного состава донных отложений в лаборатории аналитической химии Российского университета дружбы народов.
Сравнительно-сопоставительный анализ проводился с целью сравнения химического состава минералов и их примесей с геохимическими параметрами донных отложений малых рек Московской области и Москвы-реки и выявления, какие из минералов и сопутствующих им примесей являются поставщиками микроэлементов в речные геосистемы.
Результаты и обсуждение
Общая геологическая характеристика Московской области. На кристаллическом фундаменте центральной части Русской платформы, образованном гнейсами, гранитами и мигматитами архейско-протерозойского возраста АЯ-РЯ|. расположена мощная толща морских осадков. В основании осадочного чехла залегают морские песчаники с гравием, слюдистоглинистые сланцы и окаменевшие глины рифея Я и венда V. В эру палеозоя Р2 на глинах кембрийской системы € сформировались девонские Б известняки, доломиты, мергели, глины и песчаники, которые покрывают каменноугольные С известняки, доломиты, мергели, сланцеватые глины, бурые угли и биогенные породы. В общей сложности отложения девона Б и карбона С составляют основную часть мощности осадочного чехла. На кровле отложений карбона С залегают породы юрской ] и меловой К систем мезозойской группы MZ. Типичными юрскими
отложениями являются морские черные и темно-серые слюдистые глины с включениями конкреций пирита и фосфоритов, серые, светло-желтые и белые кварцевые морские пески с линзами песчаников, а также темно-зеленые глауконитовые морские пески, породы, богатые биогенным материалом, бокситы. Характерными осадками мелового периода К являются пески и песчаники, среди которых преобладают белые кварцевые пески с линзами песчаников, рыжие пески с линзами ожелезненных песчаников, слои пород с конкрециями пирита и фосфоритов, черные слюдистые глины. Отложения кайнозоя К2 неогенового периода N практически не сохранились на территории области, они представлены на некоторых участках маломощными белыми крупнозернистыми песками. На существенной части дневной поверхности Подмосковья обнажаются осадки каменноугольной С, юрской ] и меловой К систем. На отложениях древних подмосковных морей, как правило, залегают ледниковые отложения, покрытые суглинками четвертичного периода ().
Минеральные ассоциации как природные источники микроэлементов в поверхностные водные объекты урбанизированных территорий (на примере Московского региона). Седи-ментационный материал водных геосистем может образовываться автохтонным путем или в результате накопления отмерших гидробионтов и аллохтонным - посредством накопления осадочного материала, поступающего с водами притоков и вследствие эрозии почв и берегов, размыва дна, а также с поверхностным и подземным стоком.
Согласно карте месторождений минеральных ассоциаций Подмосковья, составленной А.А. Евсеевым [9], существенная часть месторождений приурочена к речным долинам. Это означает, что минералы, входящие в состав обнажающихся на дневную поверхность пород каменноугольной С, юрской ] и меловой К геологических систем, представляют собой седи-ментационный материал для аквасистем. В исследовании В.Г. Фекличева указано, что список минералов центральной части Русской платформы насчитывает 130 наименований [25]. Рассмотрим те из них, которые были обнаружены в карьерах вблизи речных долин (табл. 1).
Таблица 1
Химический состав минералов, приуроченных к водным бассейнам Московской области
Г еологиче-ский индекс Название минерала, общая формула Химический состав минералов и примесей
1 2 3
ж Галенит РЬБ РЬ- 86,6%, 5 -13,4%; примеси: Ag, Си, Zn, Бе, Ш, Ре, Ая, БЪ, Мо и др.
ж Сфалерит ІпБ 1п- 67,1%, 5 -32,9%; примеси: Ре < 20,0%, Си, Бп, Сс1,1п, Со, Мп, P[g и др.
СЬЗЖ Пирит Ре[Б2] Ре- 46,6%, 5-53,4%; примеси: Со, №, Ал, БЪ, Си, Аи, Ag и др.
С2Ж Марказит 7<е/52] Ре - 46,6%, Я - 53,4%о; примеси: Ал, БЬ, Т1 и др.
Сі_2І Флюорит СаР2 Са - 51,2%), Р - 48,8%о; примеси: С1, Ре203, Ое, битуминозные вещества, редкие земли, редко II
су Ратовкит СаР2 Са - 51,2%о, Р - 48,8%о; примеси: С1, Ре/)3, Ое, битуминозные вещества, редкие земли, редко II
Ж Рутил тю2 77 - 60%; примеси: РеО, Ре203,5>п4+, Сг^+, У3+, Ш5+, Та5+
су Пиролюзит Мп02 Мп - 63,2%о; примеси: Ре203, БЮ2,
сьзж Кварц Бі02 бю2, примеси: Mg, Са, Р, Бг, Ре, Мп, Си, 2п, Со, М, Сг, РЬ, А1, В, Сс1, Мо, 77, Ва, Бп; механические примеси: С02, Р120, ЫаС1, СаС03 и др.
СЬЗЖ Кремень Бі02
СіУ Аметист Бі02
СіУ Халцедон Бі02
С3І Цитрин Бі02
С2І Кварцин Бі02
су Карнеол Бі02
СіУ Агат Бі02
СіУ Опал Бі02
^2-3*^ Гематит Ре203 Ре - 70,0%, примеси: 77, Mg
ж Ильменит РеТЮ3шшРе0Ті02 Ре - 36,8%, 77 - 31,6%, О - 31,6%; изоморфные примеси: Mg, Мп, Сг, А1, V
ж Магнетит Ре3+(Ре2+Ре3+)04 РеО - 31 %, Ре203 - 69%; примеси: ТЮ2, Cr203,Mg0,Al203,Fe2+V3+204
С2У Гиббсит АІ[ОН]3 А1203 - 65,4%, Н20 - 34,6%; примеси: Ре^Э3 < 2,0%, 0а203 < 0,006%), БЮ2
ж Лепидокрит РеООРІ Ре203 - 89,9%, Н20 - 10,1%
сьзж Гетит РІРе02 Ре203 - 89,9%, Н20 - 10,1%
ж Лимонит РІРе02 Ре203 - 89,9%, Н20 - 14,0%
су Асболан тМп0пМп02Ш20 Мп02 - 60,0-80,0%, МпО - 8,0-25,0%, Н20 - 4,0-6,0%, МО; примеси: оксиды Ва, Са, Со, Си, Mg, 1п, Ре,А1
су Вад тМп0пМп02Ш£) Мп02,Мп0,Н20; примеси: К, Ва, Си, Zn, Ре, РЬ, й7, Ы, Со, №
су Рансьеит (Са,Мп2+)Мп4+409- ЗН^О Мп0,Мп02,Н20
СіУ Кальцит Са[С03] СаО - 56,0%, С02 - 44,0%; примеси: Mg, Ре, Мп (до 8,0%), Zn (до 2,0%о), 5>г и др.
С3І Доломит СаМ%[С03]2 СаО - 20,4%, М80 - 21,7%, С02 - 47,9%; изоморфные примеси: Ре2+, Zn, №, Со
С3Ж Сидерит Ре[СО 3] РеО - 62,1% (Ре - 48,3%), С02 - 37,9%; изоморфные примеси: Mg, Мп
С2] Таковит №6А12(С03)(0Н)1б-4Н20 МО,А1/)3,Н£)
СіУ Гипс Са[Ю4]-2Н20 СаО - 32,5%о, Б03 - 46,6%), Р120 - 20,9%; примеси: глинистое вещество, песчинки, сульфиды и др.
С3І Ангидрит Са[И04] СаО - 41,2%о, Б03 - 58,8%; примеси: Бг
С2у Ярозит КРе3[Ю4]2[ОН]6 К£> - 9,4%, Ре£3 - 47,9%, Ю3 - 31,9%, Н20 - 10,8%; примеси: Ма, Се, БЮ2, А1203 и др.
ж Монациты (Се, Ьа, Ш...)[Р04] окислы Се, Ьа, М - 50,0-68,0%, Р205 - 22,0-31,5%; изоморфные примеси: У203 < 5,0%), ТЬ02 - 5,0-10,0%), Zr02 < 1,0%, БЮ2 < 6,0%, СаО, Б03, МёО, МпО, РЪО, Ре£)3, А1203, Н20
с2у Вивианит Ре2+3[Р04]2-8Р120 РеО - 43,0%, - 28,3%, #20 - 28,7%
С2І Дельвоксит Ре203 - 34,2-46,5%, - 16,04-24,47%, Я20 - 28,03-49,76%,
Ре4(Р04)2(0Н)8пН20 СаО < 2%
С2] Митридатит Са2Ре3+3(Р04)02ЗН20 Ре203, СаО, Р205, НА
С2] Феррофосфат Ре3(РО^)24НА Ре203,Ре0,РА5,НА
С2] Оксикерченит Ре8(ОН)8[Р04]б17Н20 Ре203,Р205,Н20
С2] Тюямунит Са[1Ю2]2[У208]-8Н20 СаО - 5,87%, Ю3 - 59,96%, УАз - 19,06%, НА - 15,11%; примеси: Ага20, К20, Мф, СиО, 8Ю2
С2] Карнотит К2[и02]2[¥2081-ЗН20 К/) - 10,44%, и03 - 63,41%, ¥205 - 20,16%, Н20 - 5,99%; примеси: А1а20, Мф, СаО, СиО, РЪО др.
ж Циркон 2г[БЮ4] 1г02 - 67,1%, 1г - 49,5%, БЮ2 - 32,9%; примеси: РеАз < 0,35%о, СаО <4,0%,А1203,Р[/02
ж Ставролит Ре[ОН]2-2А1£Ю5 РеО - 15,8%, А1Аз - 55,9%, БЮ2 - 26,3%, НА - 2,0%, Ре2+ частично замещается яаМп2+
ж Альмандин резА12[5,Ю4]3 РеО - 43,3%, А1203 - 20,5%, БЮ2 - 36,2%; примеси: К20, Ш/), Р205, У205, ВеО и др.
ж Турмалин х¥3гб(В03)3рф18](0, он,Р)4, гдеХ-Ай, Са,К, ¥ - Ы, М%, Мп2+, Ре2+, АІ, Ті, г - Мё, Ре2+, А1, Ре3+, Сг, ^ БЮ2 - 30,0-44,0%, В Аз - 8,0-12,0%, А1203 - 18,0-44,0%, Ре0+Ре203 < 38,0%, Мф < 25,0%, №/) < 6,0%, СаО < 4,0%, Н20 - 1,0-4,0%; изоморфные примеси: К20 < 2,5%, Ы20 < 1,3%), МпО < 3,5%), Сг203 < 10,7%), Р, С1
С21 Палыгорскит* СаО, А1203, MgO, Ре203, $Ю2, Р120
С21 Сепиолит М84[8і6015](0Н)26Н20 М%0, на
С31 Каолинит Аі4[$,іАіо][ОН] А1203 - 39,5%, БЮ2 - 46,5%, НА - 14,0%, примеси: РеАз, Мф, СаО, Ага20, К20, ВаО, БЮ
С2У Галлу азит А14[Ы/)10][ОН]8-4Н2О А1203 - 34,7%, БЮ2 - 40,8%, Н20 - 24,5%; примеси: РеАз, Сг203, Мф, РеО, МО, СиО, ZnO
С21 Алло фан тА1203п8Ю2рН20 А1203 - 23,5-41,6%, БЮ2 - 21,4-39,1%, Н20 - 39,0-43,9%, Ре203 < 0,8%), МёО < 0,3%, СаО > 2%, К/)+Ыа£) < 0,3%, СиО > 1,6%, гпО < 4,0%, СО < 1,2%,Р205 < 1,3%, 50=, < 0,2%
ж Иллит* КА - 2-6%, НА - 8-9%, БЮ2 - 50-55%, А1203 < 25-33%; примеси: Ре Аз, Мф, СаО и др.
ж Вермикулит* состав непостоянен и зависит от количества молекулярной воды: Мф - 14-23%, РеАз ~ 5-17%, РеО - 1-3%, БЮ2 - 37-42%, А1203 - 10-13%, НА ~ 8-18%, КА < 5%, МО < 11%
С2Ж Глауконит* КА - 4-9,5%, МаА ~ 0-3%, А1Аз ~ 5,5-22,6%, РеАз ~ 6,1-2,79%, РеО - 0,8-8,6%, Мф - 2,4-4,5%, БЮ2 - 47,6-52,9%, НА -4,9-13,5%
С2У Монтмориллонит* состав непостоянен, зависит от содержания воды: БЮ2 - 48-56%, А1Аз ~ 11-22%, Ре203 - > 5%, Мф - 4-9%, СаО > 0,8%, НА - 12-24%), могут присутствовать К20, Ыа20 и др.; примеси: Ре, К
ж Нонтронит* состав переменный: А1Аз < 14%), Мф < 8%о, СаО < 2%о, КА и МаА, МО, Сг203, примеси: Ti,Mg, Са
С31 Гидробиотит* КА - 6,18-11,43%, М80 - 0,28-28,34%, РеО - 2,74-27,6%, Ре203 - 0,13-20,65%, А1Аз ~ 9,43-31,69%, БЮ2 - 32,83-44,94%, НА ~ 0,89-4,61%, 4,23%, примеси: ТЮ2, Ма20, У203, Ьі20, МпО, ВаО, 8Ю, Ся20 и др.
ж Полевые шпаты: Альбит Мя [АІБі308], Анорит Са[АІ^і^08] Санидин К[АІБі308] Ортоклаз ЩАІБіА^ Микроклин К[АШ308] КА ~ 16,9%, АІАз - 18,4%, - 64,7%, АЬ20\ примеси: ВаО, РеО, Ре203, ИЬА, Ся20 и др.
Примечание'. * - общая формула минерала вынесена за пределы таблицы;
ишшгорсшт ^5.3х.^12х)5.„.х[8ф20](Н2О)4(ОН)2-Са„(Н2О)4;
шшшК<1А1<2[(Б1,А1)Аю][ОН]2пНА-,
вермикулит (М^,Ре2+,Ре3+)<3[А1<рИ<Аю][ОН]2-4НА\
глауконит Кк1(Ре3+,Ре2+,М%) <2,з/№ А1)Б1Ам1[ОН]2-пНА',
монтмориллонит (Mg033Allб7)[Si4O10][OH]2■[Na033(H2O)4]^,
нонтронит (РеА1)2[^4.хА1хО 10][ОН]2Ш2х(НА>)4;
гидробиотит К(Ре,М§)3[А1,5130ю][ОН,Р]2 или К20 б(М^,Ре)0 А1^Э3 б5>Ю22Р120
Из приведенной таблицы видно, что минеральные ассоциации могут являться поставщиками широкого спектра микроэлементов в водные объекты, которые впоследствии будут аккумулироваться в осадочном материале аквасистем.
Микроэлементный состав донных отложений малых рек Московской области и участка Москвы-реки, подверженных выраженной техногенной нагрузке. В результате широкомасштабного исследования малых рек Московской области, проведенного специалистами Института минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (ИМГРЭ), в пробах донных отложений эмиссионным спектральным анализом были обнаружены: Ве, В, Р, 77, V, Сг, Мп, Со, №, Си, 7.п. ()а, Бг, У, 7г, №>, Мо, Ag, Бп, Ва, IV. РЬ, Вг, Ы, Hg. В составе образцов донных отложений Москвы-реки на участке в пределах г. Москвы были определены: Ве, В, Р, 77, V, Сг, Мп, Со, №, Си, 7.п. Са, Бг, У, 7г, №>, Мо, Ag, Бп, Ва, IV. РЬ, Вг, Иа, Mg, А1, Л7, Са, Ре, Ьа, А.\. Сс1. Разница в перечне микроэлементов, содержащихся в образцах современных донных осадков малых рек и Москвы-реки, скорее всего, связана с чувствительностью приборов-установок для спектрального анализа и не является существенной.
Генезис микроэлементов донных отложений рек урбанизированных территорий. Результаты сравнительно-сопоставительного анализа химических элементов, входящих в кристаллическую структуру минералов (табл. 1) и в состав донных отложений рек урбанизированных территорий, позволяют считать, что:
- наличие кремния Ж в пробах руслового аллювия обусловлено присутствием частиц минералов семейства кремнезема класса окислов (кварц, кварцин, халцедон, кремень, агат, аметист, опал, цитрин, карнеол) и класса силикатов и алюмосиликатов (циркон, ставролит, альмандин, турмалин, палыгорскит, сепиолит, каолинит, галлуазит, аллофан, иллит, вермикулит, глауконит, монтмориллонит, гидробиотит, полевые шпаты);
- железа Ре - минералов группы пирита класса простых сернистых соединений (пирит, марказит), семейств корунда (гематит, ильменит) и шпинелидов (магнетит) класса простых и сложных окислов, группы гиббсита класса гидроксилов (лепидокрит, гётит, лимонит), классов карбонатов (сидерит, ярозит) и силикатов и алюмосиликатов (вивианит, дельвоксит, митридатит, феррофосфат, оксикерчинит, ставролит, альмандин, турмалин, палыгорскит, аллофан, вермикулит, глауконит, монтмориллонит, гидробиотит);
- алюминия А1 - минералов классов: гидроокислов (гиббсита), карбонатов (таковит), силикатов и алюмосиликатов (ставролит, альмандин, турмалин, полыгорскит, каолинит, галлуазит, аллофан, иллит, вермикулит, глауконит, монтмориллонит, нонтронит, гидробиотит, полевые шпаты);
- кальция Са - минералов классов: фторидов (флюорит, ратовкит), гидроокислов (рансьеит), карбонатов (кальцит, доломит), сульфатов (ангидрит, гипс), фосфатов, арсенатов и ванадатов (митридатит, тюямунит), силикатов и алюмосиликатов (турмалин, палыгорскит, аллофан, монтмориллонит, дельвоксит, нонтронит, полевые шпаты);
- магния Mg - минералов семейства кальцита класса карбонатов (доломит) и класса силикатов и алюмосиликатов (турмалин, палыгорскит, сепиолит, аллофан, вермикулит, глауконит, монтмориллонит, нонтронит, гидробиотит);
- фосфора Р - минералов класса фосфатов, арсенатов и ванадатов (монацит, вивианит, дельвоксит, митридатит, феррофосфат, оксикер-ченит) и аллофана - представителя класса силикатов и алюмосиликатов;
- натрия Ыа - минералов класса силикатов и алюмосиликатов (турмалин, аллофан, глауконит, монтмориллонит, нонтронит, полевые шпаты);
- марганца Мп - минералов классов окислов (пиролюзит), гидроксилов (асболан, вад, рансьеит) и силикатов и алюмосиликатов (ставролит и турмалин);
- никеля № - минералов группы псиломелана класса гидроксилов (асболан), группы гидро-талькита класса карбонатов (таковит), гидрослюд подкласса силикатов с непрерывными слоями тетраэдров 8Ю4 в кристаллических структурах (вермикулит, нонтронит);
- титана 77 - минералов группы рутила (рутил) и семейства корунда (ильменит) класса простых и сложных окислов;
- ванадия V - минералов группы урановых слюдок класса фосфатов, арсенатов и ванадатов (тюямунит и карнотит);
- цинка 7м - минералов группы сфалерита класса сернистых соединений (сфалерит) и группы аллофана подкласса силикатов с непрерывными слоями тетраэдров 8Ю4 в кристаллических структурах (аллофан);
- бора В - минерала группы турмалина подкласса силикатов с изолированными группами тетраэдров 8Ю4 в кристаллических структурах (турмалин);
- меди Си - минерала группы аллофана класса алюмосиликатов (аллофан);
- циркония Zr - минерала группы циркона подкласса с изолированными тетраэдрами НК)4 в кристаллических структурах (циркон);
- свинца РЬ - минерала группы галенита класса сернистых соединений (галенит);
- ниобия М> и лантана Ьа - минерала группы монацита класса фосфаты, арсенаты и ванадаты (монацит).
Первичные и вторичные минералы, подвергаясь механическому разрушению, измельчаются преимущественно по плоскостям спайности и границам срастания. Такое разрушение происходит, например, за счет трения частиц при их перемещении с потоком воды как по направлению к речному руслу, так и с русловым потоком по ходу течения реки. Химическое разрушение
первичных минералов почв приводит к образованию вторичных, которые потоком воды выносятся из почвы и впоследствии накапливаются в аквасистемах, образуя современные донные отложения. Именно поэтому присутствие в образцах руслового аллювия рек урбанизированных территорий $, 1'е. А1, Са, Mg, Р, Ыа, Мп, М, 77, V, 2п, В, Си, 2г, М>, РЬ, 1л может объясняться не только природой их техногенного происхождения, но и естественного - минералогического генезиса.
В составе донных осадков существенное значение имеют примеси минералов, которые в результате геологических процессов становятся поставщиками микроэлементов в водные бассейны (рис. 1).
Рис. 1. Микроэлементы, поступающие с примесями минералов в донные осадки урбанизированных аквасистем Подмосковья: 1 - марказит, 2 - доломит, 3 - сфалерит, 4 - ратовкит, 5 - ильменит, 6 - магнетит, 7 - галлуазит, 8 - гиббсит, 9 - галенит, 10 - пирит, 11 - вад, 12 - асболан, 13 - минералы семейства кремнеземы, 14 - турмалин, 15 - альмандин, 16 - полевые шпаты, 17 - каолинит, 18 - гидробиотит, 19 - ангидрит, 20 - кальцит, 21 - монациты
Так, за счет примесей донные отложения обогащаются Ве, Сг, Со, Са, Зг. У, Мо, Ag, Зп. Ва, W, Ш. А.\. Сё, Ы, Hg и Ж, 1<е. А1, Са, Mg, Р, Иа, Мп, Ж, 77, V, 7м. В, Си, 2г. №>, РЬ, Ьа, которые также поступают в водные объекты и аккумулируются в осадках. Это означает, что наличие указанных элементов в русловом аллювии в первую очередь объясняется их природным происхождением.
Таким образом, можно сказать, что подтверждается гипотеза о минералогическом генезисе микроэлементов современных донных осадков рек урбанизированных территорий, испытывающих высокую техногенную нагрузку.
Выводы
Сравнительный анализ химического состава минералов и их примесей с геохимическими параметрами донных отложений рек урбанизиро-
ванных территорий, подверженных техногенному воздействию, - малых рек Московской области и участка Москвы-реки, расположенного в пределах г. Москвы, позволяет резюмировать:
1. Генезис микроэлементов в русловом аллювии вызван: условиями залегания минералов в пределах каменноугольной С, юрской ] и меловой К систем; геоморфологическими особенностями речных долин, а именно естественным понижением рельефа, выходом на дневную поверхность пород карбона С, юры } и мела К, в том числе в местах обрывов берегов рек; процессами почвообразования, приводящими к трансформации первичных минералов во вторичные; гидрогеологическими параметрами территории - вымыванием с потоками воды мине-
ральных частиц из грунта и с поверхности почвы в речную геосистему и др.;
2. Содержание в образцах современных донных осадков £г, 1<е. А1, Са, Mg, Р, Ыа, Мп, М, 77, V, 2п, В, Си, 2г, М>, РЬ, Ьа связано в первую очередь с химическим составом минеральных ассоциаций, приуроченных к долинам рек Московской области;
3. Наличие в аллювиальных отложениях рек, испытывающих высокую техногенную нагрузку, Ве, В, Р, 77, V, Сг, Мп, Со, №, Си, 2п, Са, Бг, 7, 2г, №>, Мо, Ag, 8п. Ва, Ж, РЬ, Ш. Ы, Hg, Ыа, Mg, А1, Ж, Са, Ре, Ьа, А.\. Сё обусловлено не только техногенным генезисом, но и природным - за счет состава разрушающихся минеральных ассоциаций.
Литература
1. Баканов А.И., Галеева М.В., Томилина И.И. Оценка качества донных отложений водохранилищ верхней Волги с использованием элементов триадного подхода // Биология внутренних вод. - 2000. - № 2. - С. 102-109.
2. Бехтин А.Г. Курс минералогии / под науч. ред. Б.И. Пирогова и Б.Б. Шкурского. - 2-е изд., испр. и доп. - М. : КДУ, 2010.-736 с.
3. Бурмин Ю.А., Зверев В.Л. Подземные кладовые Подмосковья. - М. : Недра, 1982. - 144 с.
4. Вагнер Б.Б., Манучарянц Б.О. Геология, рельеф и полезные ископаемые Московского региона. - М. : Изд-во Ml НУ, 2003.-81 с.
5. Воларович Г.П. Цветные камни Подмосковья. - М. : Недра, 1991. -208 с.
6. Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского [Электронный ресурс] // URL: http://www.vsegei.ni/m/info/gisatlas/cfo/moskovskaya_obl/index.php.
7. Галатова Е. А. Особенности накопления и распределения тяжелых металлов в системе «вода - донные отложения -гидробионты»: на примере р. Уй: автореф. дис. ... канд. биол. наук. - Троицк, 2003. - 24 с.
8. Евсеев А.А. Атлас для минералога. Россия и бывший СССР. - М. : Ассоциация Экост, 2011. - 284 с.
9. Евсеев А.А. Карта месторождений минералов на территории Подмосковья [Электронный ресурс]. - URL: htth://www.geo. web.ru/druza/page-43.html.
10. Звягинцев Л.И., Викторов A.M. Белый камень Подмосковья. - М. : Недра, 1989. - 188 с.
11. Институт геоэкологии РАН [Электронный ресурс]. - URL: http://www.hge.pu.ru/mapgis/subekt/moskow/moskow.html.
12. Рассказов А.А., Латушкина Е.Н. Распределение металлов в литологических разностях осадков реки Москвы // Актуальные проблемы экологии и природопользования: сб. науч. тр. - М.: Изд-во РУДН, 2002. - С. 114-119.
13. Липатникова О.А. Экспериментальное исследование и термодинамическое моделирование форм нахождения микроэлементов в донных отложениях Иваньковского водохранилища : автореф. дис. ... канд. геол.-мин. наук. - М., 2011. - 24 с.
14. Малахов И.Н. и др. Условия формирования донных осадков устьевых участков рек Днепровско-Бугского лимана в условиях антропогенной нагрузки //Геология и полезные ископаемые Мирового океана. - 2010. - № 2. - С. 69-78.
15. Минералогический музей им. А.Е. Ферсмана РАН [Электронный ресурс]. - URL: http://www.fmm.ru.
16. Михалевская-Целуйко B.C. Оценка загрязнения воды рек бассейна Верхней Оки на урбанизированных территориях : на примере Калужской области : автореф. дис. ... канд. геогр. наук. - Калуга, 2006. - 24 с.
17. Москва : геология и город / под ред. В. И. Осипова, О. П. Медведева. - М. : Московские учебники и картография, 1997.-400 с.
18. Нечитайло О.Н. Геоэкологическая оценка состояния геологической среды и водохозяйственных объектов: на примере низовий долины р. Сакмары : автореф. дис. ... канд. геол.-минерал, наук. - Оренбург, 2009. - 24 с.
19. Никифоров А.Б., Шкурский Б.Б. Коллекция В.И. Степанова в фондах Минералогического музея им. А.Е. Ферсмана РАН // Альманах Среди минералов. - М., 1998. - С. 59-64.
20. Панина М. В. Роль техногенных факторов в формировании гидрохимического режима в бассейне р. Миасс : автореф. дис. ... канд. геогр. наук. - М., 2006. - 24 с.
21. Российский государственный геологоразведочный университет им. С. Орджоникидзе [Электронный ресурс]. - URL: http: //www.msgpa.ru/ fond/museum/mineral/php.
22. Симонова Н.Л. Комплексный анализ формирования и прогноз загрязнения речных вод в бассейне Средней и Нижней Оби : автореф. дис. ... канд. геогр. наук. - М., 2005. 24 с.
23. Соколова О.В. Экспериментальное исследование и термодинамическое моделирование миграции тяжелых металлов в системе «вода - донные отложения» в зоне антропогенного воздействия : автореф. дис. ... канд. геол.-минерал, наук. - М., 2008.-24 с.
24. Толкачев Г.Ю. Особенности распределения микроэлементов в системе «вода - донные отложения» Верхней Волги и Иваньковского водохранилища : автореф. дис. ... канд. геогр. наук. - М., 2009. - 24 с.
25. Фекличев В.Г. Минералогическое разнообразие Подмосковья // Среди минералов: альманах. - 1998. - С. 103-112.
26. Шевцова Г.Н. Особенности формирования донных отложений временных мелководных водоемов : на примере Нижнего Дона : автореф. дис. ... канд. биол. наук. - Ростов н/Д, 2002. - 24 с.
27. Янин Е.П. Геохимические особенности и экологическое значение техногенных илов // Разведка и охрана недр. -1994.-№ 5.-С. 15-21.
28. Янин Е.П. Техногенные потоки рассеяния химических элементов в донных отложениях поверхностных водотоков // Сов. геология. - 1988. -№ 10. - С. 8-13.
Латушкина Елена Николаевна, кандидат геолого-минералогических наук, кандидат педагогических наук, доцент кафедры управления эколого-экономическими системами Российского университета дружбы народов, e-mail: [email protected] [email protected]
Рассказов Андрей Андреевич, доктор геолого-минералогических наук, профессор кафедры геоэкологии Российского университета дружбы народов, г. Москва.
Latushkina Elena Nikolaevna, Candidate of Geological and Mineralogical Sciences, Ph.D., assistant professor of management of ecological-economic systems of the Russian Peoples' Friendship University, e-mail: [email protected] udn.elena @ gmail.com
Rasskazov Andrei Andreevich, Doctor of Geological and Mineralogical Sciences, Professor, Russian Peoples' Friendship University, Environmental Department, Moscow, Russia.
УДК 55: 574
© К.Ш. Шагжиев, С.Е. Бальжиров, М.Г. Халзагаров
Геоэкологические и правовые основы охраны и использования водных объектов Байкальского региона в рекреационных целях
В статье рассматриваются вопросы и общие положения охраны и эффективного использования открытых водных объектов региона в целях рекреации.
Ключевые слова: водный кодекс, рекреация, водные объекты, округа охраны, водный сервитут.
K.Sh. Shagjiev, S.E. Balzhirov, M.G. Halzagarov
Geoecological and legal bases of protection and use of water objects of the Baikal region
in the recreational purposes
In article questions and general provisions of protection and effective use of open water objects of the region with a view of a recreation are considered.
Keywords: water code, recreation, water objects, protection districts, water law.
Общие положения
Охрана объектов рекреационного водопользования - водных и гидролого-гидрогеологических памятников природы - осуществляется на основании многих пунктов законодательных и нормативно-правовых актов (перечень которых приведен в списке литературы данной работы). Требования законодательства по соблюдению режима использования рекреационных зон различны для открытых водных объектов (озер и водохранилищ), минеральных источников и лечебных грязей.
Для обоснования рационального режима рекреационного водопользования, на наш взгляд, необходимо осветить основные виды типичных нарушений водного законодательства.
К основным видам типичных нарушений относятся:
- переуступка права водопользования;
- самовольный захват водных объектов или
самовольное водопользование без наличия договора или решения на право пользования;
- самовольное занятие земельного участка прибрежной защитной полосы или водоохраной зоны водного объекта;
- загрязнение и засорение водных объектов;
- повреждение водохозяйственных сооружений и устройств;
- уничтожение или повреждение наблюдательных режимных створов на водных объектах, водохозяйственных или водоохранных информационных знаков, а также знаков, определяющих границы прибрежных защитных полос и водоохранных зон водных объектов.
В этой связи следует отметить, что существует режим охраны объектов рекреационного водопользования в границах прибрежных защитных полос и водоохранных зон. Здесь запрещается:
- осуществление рубок главного пользования
